Measurement of the CP-violating phase beta(s)(J/psi phi) in B-s(0) -> J/psi phi decays with the CDF II detector

Aaltonen, T.; Álvarez González, B.; Amerio, S.; Amidei, D.; Anastassov, A.; Annovi, A.; Antos, J.; Apollinari, G.; Appel, J.; Arisawa, T.; Artikov, A.; Asaadi, J.; Ashmanskas, W.; Auerbach, B.; Aurisano, A.; Azfar, F.; Badgett, W.; Bae, T.; Barbaro Galtieri, A.; Barnes, V.; Barnett, B.; Barria, P.; Bartos, P.; Bauce, M.; Bedeschi, F.; Behari, S.; Bellettini, G.; Bellinger, J.; Benjamin, D.; Beretvas, A.; Bhatti, A.; Bisello, D.; Bizjak, I.; Bland, K.; Blumenfeld, B.; Bocci, A.; Bodek, A.; Bortoletto, D.; Boudreau, J.; Bousson, N.; Boveia, A.; Brigliadori, L.; Bromberg, C.; Brucken, E.; Budagov, J.; Budd, H.; Burkett, K.; Busetto, G.; Bussey, P.; Buzatu, A.; Calamba, A.; Calancha, C.; Camarda, S.; Campanelli, M.; Campbell, M.; Canelli, F.; Carls, B.; Carlsmith, D.; Carosi, R.; Carrillo, S.; Carron, S.; Casal, B.; Casarsa, M.; Castro, A.; Catastini, P.; Cauz, D.; Cavaliere, V.; Cavalli Sforza, M.; Cerri, A.; Cerrito, L.; Chen, Y.; Chertok, M.; Chiarelli, G.; Chlachidze, G.; Chlebana, F.; Cho, K.; Chokheli, D.; Chung, W.; Chung, Y.; Ciocci, MARIA AGNESE; Clark, A.; Clarke, C.; Compostella, G.; Convery, M.; Conway, J.; Corbo, M.; Cordelli, M.; Cox, C.; Cox, D.; Crescioli, F.; Cuevas, J.; Culbertson, R.; Dagenhart, D.; D’Ascenzo, N.; Datta, M.; de Barbaro, P.; Dell'Orso, Mauro; Demortier, L.; Deninno, M.; Devoto, F.; D’Errico, M.; Di Canto, A.; Di Ruzza, B.; Dittmann, J.; D’Onofrio, M.; Donati, Simone; Dong, P.; Dorigo, M.; Dorigo, T.; Ebina, K.; Elagin, A.; Eppig, A.; Erbacher, R.; Errede, S.; Ershaidat, N.; Eusebi, R.; Farrington, S.; Feindt, M.; Fernandez, J.; Field, R.; Flanagan, G.; Forrest, R.; Frank, M.; Franklin, M.; Freeman, J.; Funakoshi, Y.; Furic, I.; Gallinaro, M.; Garcia, J.; Garfinkel, A.; Garosi, P.; Gerberich, H.; Gerchtein, E.; Giagu, S.; Giakoumopoulou, V.; Giannetti, P.; Gibson, K.; Ginsburg, C.; Giokaris, N.; Giromini, P.; Giurgiu, G.; Glagolev, V.; Glenzinski, D.; Gold, M.; Goldin, D.; Goldschmidt, N.; Golossanov, A.; Gomez, G.; Gomez Ceballos, G.; Goncharov, M.; González, O.; Gorelov, I.; Goshaw, A.; Goulianos, K.; Grinstein, S.; Grosso Pilcher, C.; Group, R.; Guimaraes da Costa, J.; Hahn, S.; Halkiadakis, E.; Hamaguchi, A.; Han, J.; Happacher, F.; Hara, K.; Hare, D.; Hare, M.; Harr, R.; Hatakeyama, K.; Hays, C.; Heck, M.; Heinrich, J.; Herndon, M.; Hewamanage, S.; Hocker, A.; Hopkins, W.; Horn, D.; Hou, S.; Hughes, R.; Hurwitz, M.; Husemann, U.; Hussain, N.; Hussein, M.; Huston, J.; Introzzi, G.; Iori, M.; Ivanov, A.; James, E.; Jang, D.; Jayatilaka, B.; Jeon, E.; Jindariani, S.; Jones, M.; Joo, K.; Jun, S.; Junk, T.; Kamon, T.; Karchin, P.; Kasmi, A.; Kato, Y.; Ketchum, W.; Keung, J.; Khotilovich, V.; Kilminster, B.; Kim, D.; Kim, H.; Kim, J.; Kim, M.; Kim, S.; Kim, S.; Kim, Y.; Kim, Y.; Kimura, N.; Kirby, M.; Klimenko, S.; Knoepfel, K.; Kondo, K.; Kong, D.; Konigsberg, J.; Kotwal, A.; Kreps, M.; Kroll, J.; Krop, D.; Kruse, M.; Krutelyov, V.; Kuhr, T.; Kurata, M.; Kwang, S.; Laasanen, A.; Lami, S.; Lammel, S.; Lancaster, M.; Lander, R.; Lannon, K.; Lath, A.; Latino, G.; Lecompte, T.; Lee, E.; Lee, H.; Lee, J.; Lee, S.; Leo, S.; Leone, S.; Lewis, J.; Limosani, A.; Lin, C. J.; Lindgren, M.; Lipeles, E.; Lister, A.; Litvintsev, D.; Liu, C.; Liu, H.; Liu, Q.; Liu, T.; Lockwitz, S.; Loginov, A.; Lucchesi, D.; Lueck, J.; Lujan, P.; Lukens, P.; Lungu, G.; Lys, J.; Lysak, R.; Madrak, R.; Maeshima, K.; Maestro, P.; Malik, S.; Manca, G.; Manousakis Katsikakis, A.; Margaroli, F.; Marino, C.; Martínez, M.; Mastrandrea, P.; Matera, K.; Mattson, M.; Mazzacane, A.; Mazzanti, P.; Mcfarland, K.; Mcintyre, P.; Mcnulty, R.; Mehta, A.; Mehtala, P.; Mesropian, C.; Miao, T.; Mietlicki, D.; Mitra, A.; Miyake, H.; Moed, S.; Moggi, N.; Mondragon, M.; Moon, C.; Moore, R.; Morello, M.; Morlock, J.; Movilla Fernandez, P.; Mukherjee, A.; Muller, T. h.; Murat, P.; Mussini, M.; Nachtman, J.; Nagai, Y.; Naganoma, J.; Nakano, I.; Napier, A.; Nett, J.; Neu, C.; Neubauer, M.; Nielsen, J.; Nodulman, L.; Noh, S.; Norniella, O.; Oakes, L.; Oh, S.; Oh, Y.; Oksuzian, I.; Okusawa, T.; Orava, R.; Ortolan, L.; Pagan Griso, S.; Pagliarone, C.; Palencia, E.; Papadimitriou, V.; Paramonov, A.; Patrick, J.; Pauletta, G.; Paulini, M.; Paus, C.; Pellett, D.; Penzo, A.; Phillips, T.; Piacentino, G.; Pianori, E.; Pilot, J.; Pitts, K.; Plager, C.; Pondrom, L.; Poprocki, S.; Potamianos, K.; Prokoshin, F.; Pranko, A.; Ptohos, F.; Pueschel, E.; Punzi, Giovanni; Rahaman, A.; Ramakrishnan, V.; Ranjan, N.; Redondo, I.; Renton, P.; Rescigno, M.; Riddick, T.; Rimondi, F.; Ristori, L.; Robson, A.; Rodrigo, T.; Rodriguez, T.; Rogers, E.; Rolli, S.; Roser, R.; Ruiz, A.; Russ, J.; Rusu, V.; Safonov, A.; Sakumoto, W.; Sakurai, Y.; Santi, L.; Sato, K.; Saveliev, V.; Savoy Navarro, A.; Schlabach, P.; Schmidt, A.; Schmidt, E.; Schwarz, T.; Scodellaro, L.; Scribano, A.; Scuri, F.; Seidel, S.; Seiya, Y.; Semenov, A.; Sforza, F.; Shalhout, S.; Shears, T.; Shepard, P.; Shimojima, M.; Shochet, M.; Shreyber Tecker, I.; Simonenko, A.; Sinervo, P.; Sliwa, K.; Smith, J.; Snider, F.; Soha, A.; Sorin, V.; Song, H.; Squillacioti, P.; Stancari, M.; Denis, R.; Stelzer, B.; Stelzer Chilton, O.; Stentz, D.; Strologas, J.; Strycker, G.; Sudo, Y.; Sukhanov, A.; Suslov, I.; Takemasa, K.; Takeuchi, Y.; Tang, J.; Tecchio, M.; Teng, P.; Thom, J.; Thome, J.; Thompson, G.; Thomson, E.; Toback, D.; Tokar, S.; Tollefson, K.; Tomura, T.; Tonelli, D.; Torre, S.; Torretta, D.; Totaro, P.; Trovato, M.; Ukegawa, F.; Uozumi, S.; Varganov, A.; Vázquez, F.; Velev, G.; Vellidis, C.; Vidal, M.; Vila, I.; Vilar, R.; Vizán, J.; Vogel, M.; Volpi, G.; Wagner, P.; Wagner, R.; Wakisaka, T.; Wallny, R.; Wang, S.; Warburton, A.; Waters, D.; Wester, W.; Whiteson, D.; Wicklund, A.; Wicklund, E.; Wilbur, S.; Wick, F.; Williams, H.; Wilson, J.; Wilson, P.; Winer, B.; Wittich, P.; Wolbers, S.; Wolfe, H.; Wright, T.; Wu, X.; Wu, Z.; Yamamoto, K.; Yamato, D.; Yang, T.; Yang, U.; Yang, Y.; Yao, W. M.; Yeh, G.; Yi, K.; Yoh, J.; Yorita, K.; Yoshida, T.; Yu, G.; Yu, I.; Yu, S.; Yun, J.; Zanetti, A.; Zeng, Y.; Zhou, C.; Zucchelli, S.

doi:10.1103/PhysRevD.85.072002

We present a measurement of the CP-violating parameter beta(s)(J/psi phi) using approximately 6500 B-s(0) -> J/psi phi decays reconstructed with the CDF II detector in a sample of p (p) over bar collisions at root s = 1.96 TeV corresponding to 5.2 fb(-1) integrated luminosity produced by the Tevatron collider at Fermilab. We find the CP-violating phase to be within the range beta(s)(J/psi phi) of [0.02, 0.52] OR [1.08, 1.55] at 68% confidence level where the coverage property of the quoted interval is guaranteed using a frequentist statistical analysis. This result is in agreement with the standard model expectation at the level of about one Gaussian standard deviation. We consider the inclusion of a potential S-wave contribution to the B-s(0) -> J/psi K+K- final state which is found to be negligible over the mass interval 1.009 < m(K+K-) < 1.028 GeV/c(2). Assuming the standard model prediction for the CP-violating phase beta(s)(J/psi phi), we find the B-s(0) decay width difference to be Delta Gamma(s) = (0.075 +/- 0.035(stat) +/- 0.006(syst)) ps(-1). We also present the most precise measurements of the B-s(0) mean lifetime tau(B-s(0)) = (1.529 +/- 0.025(stat) +/- 0.012(syst)) ps, the polarization fractions |A(0)(0)|(2) = 0.524 +/- 0.013(stat) +/- 0.015(syst) and |A(parallel)(0)|(2) = 0.231 +/- 0.014(stat) +/- 0.015(syst), as well as the strong phase delta(perpendicular) = 2.95 +/- 0.64(stat) +/- 0.07(syst) rad. In addition, we report an alternative Bayesian analysis that gives results consistent with the frequentist approach.